13 cartes d’extensions GPIO intéressantes pour Raspberry Pi


L’une des meilleures fonctionnalités du Raspberry Pi est la possibilité d’ajouter des extensions pour lui permettre de faire de nouvelles choses
En sachant un Raspberry Pi, vous démarrez avec uniquement le strict minimum pour le faire fonctionner
Et ensuite vous pouvez ajouter des cartes additionnelles pour faire exactement ce que vous voulez

Quelles sont les meilleures cartes d’extensions GPIO pour le Raspberry Pi ?
Et bien c’est difficile à dire, tout dépend des projets que vous souhaitez mettre en place
Il existe des centaines de cartes pour Raspberry Pi : capteurs, automatisation, cartes son, écrans, etc.
Mon travail aujourd’hui sera de vous faire découvrir les meilleures cartes disponibles pour Raspberry Pi, à vous ensuite de faire votre choix

Donc dans cet article, je vous présenterai les 13 cartes d’extensions qui sortent du lot
À la fin de votre lecture, vous devriez avoir une tonne d’idées de projet à réaliser en utiliser certaines d’entre elles 🙂

Qu’est-ce qu’une carte d’extension GPIO ?

Vous avez peut-être déjà entendu parler de « HAT » pour caractériser une carte d’extension pour Raspberry Pi
Oui, car cela veut dire chapeau en anglais, mais surtout c’est l’abréviation de « Hardware Attached on Top », ou littéralement « matériel ajouté par-dessus » en français

En gros c’est une carte additionnelle, que vous branchez sur votre Raspberry Pi pour ajouter de nouvelles fonctionnalités
En général, celle-ci utilise les ports GPIO pour la connexion

Pas de panique, le montage est simple
Il n’y a pas besoin de souder, il faut juste poser la carte dessus, on peut la mettre ou l’enlever à tout moment
Et encore mieux, l’installation sur le système est généralement automatique
Le Raspberry Pi reconnaitra le « HAT » en utilisant le module EEPROM présent sur la carte et permettant de l’identifier facilement

Donc n’hésitez pas à utiliser des cartes d’extension sur Raspberry Pi, c’est généralement pas très cher, facile à utiliser et en fait ça ressemble beaucoup aux cartes PCI qu’on trouve dans les ordinateurs de bureau
Branchez-la, installez éventuellement quelques librairies, et hop c’est parti !
Il n’y a vraiment pas besoin d’être plus bricoleur que ça pour utiliser ces jouets 🙂

Les meilleures cartes d’extension

Il est temps de passer à ma sélection de cartes d’extension pour Raspberry Pi
Il n’y a pas d’ordre particulier, ce sont tous de très bons produits, pour des objectifs différents, donc impossible de les classer

Sense Hat

Le Sense Hat est sans doute celui que vous devez absolument essayer dans cette liste
Il est en tête des ventes, avec de nombreux tests de partout

Le Sense Hat vous permet d’utiliser ses nombreux capteurs sur le Raspberry Pi :

  • Un accéléromètre : pour mesurer la vitesse de déplacement du Raspberry Pi
  • Un gyroscope : pour la rotation
  • Un magnétomètre : pour mesurer le champ magnétique (boussole)
  • Un capteur de pression d’air
  • Des capteurs pour la température et l’humidité

Et il y a aussi un mur de LED sur le dessus, avec un joystick

La fondation Raspberry Pi a créé ce « Hat » à l’origine pour le projet Astro Pi, dans le but d’envoyer des Raspberry Pi dans l’espace (sur la station spatiale internationale pour être précis) pour mesurer tout ce qui était possible
Mais même en restant sur Terre, il est possible de l’utiliser comme base pour de nombreux projets

Si vous voulez en savoir plus, voici le lien vers AmazonOpens in a new tab.

Automation Hat

Le Automation HAT de Pimoroni est aussi une extension à avoir dans cette liste
Il s’agit d’une carte de monitoring et d’automatisation
Vous pouvez la brancher à votre Raspberry Pi pour ajouter de nombreuses fonctionnalités

Le mieux est d’aller voir directement chez Pimoroni pour les détailsOpens in a new tab., j’aurais du mal à vous traduire tous les termes techniques vu mon niveau en électricité 🙂

Pimoroni Unicorn

Il s’agit un nouveau d’un produit Pimoroni, réputé pour ses cartes d’extensions variées pour Raspberry Pi
Avec un nom sympathique, cette « licorne » nous apporte une matrice de 64 LEDs similaire au Sense Hat pour tuner votre Raspberry Pi 🙂
Une librairie Python est fournie pour gérer tout cela

Il existe une variante de ce modèle avec 256 LEDs il me semble
Ce HAT vous permettra toute sorte de projet, que ce soit à but éducatif ou pour récréer un simulateur d’aube pour vous réveiller par exemple 🙂

C’est en tout cas une extension amusante, notamment avec des enfants, mais qui ne va pas non plus vous changer la vie

Adafruit Servo

Adafruit est également une marque réputée pour ce genre de cartes
Le Adafruit Servo est une carte permettant de connecter jusqu’à 16 moteurs du même nom sur votre Raspberry Pi
J’appellerais ça un « adaptateur Arduino », car il vous permet de combler les manques du Raspberry Pi pour l’utiliser d’une manière similaire à un Arduino

L’intérêt principal d’Arduino est d’être très bon pour gérer les circuits électroniques complexes, notamment pour ce qui est du matériel physique comme les boutons et les moteurs
Mais le Raspberry Pi est généralement meilleur pour jouer le rôle du cerveau
Cette extension permet de donner des possibilités proches à celle de l’Arduino à votre Raspberry Pi, et parfois de s’en passer

Dans tous les cas, si votre truc est d’utiliser des petits moteurs dans vos projets, c’est sans doute une extension à tester

pHat Beat

Le pHat Beat de Pimoroni (encore) est le meilleur HAT possible pour vos projets nécessitant une partie audio
En effet, il améliore grandement la qualité du son de votre Raspberry Pi, et ajoute de nouvelles fonctionnalités comme :

  • Amplification du son
  • Sortie digitale
  • Son stéréo
  • 16 LEDs RGB (pour un vumètre typiquement)
  • 6 boutons de contrôle du flux audio (lecture, pause, accélérer, etc.)

Une fois le logiciel installé, vous serez capable de gérer les propriétés sons directement depuis Alsa sur votre système d’exploitation
Un plugin de vumètre est également disponible directement sans avoir besoin de le coder vous-même
Mais vous pourrez utiliser la librairie Python pour le personnaliser bien sur

Cette extension est disponible sur le site de PimoroniOpens in a new tab., avec des accessoires possibles tels qu’un diffuseur et une enceinte

Pimoroni Enviro pHat

Bon cette fois c’est le dernier Pimoroni je vous promets 🙂
Ils sont très actifs sur le marché des cartes d’extension pour Raspberry Pi, je n’y peux rien
Bref, le Enviro pHat est fait pour le Raspberry Pi Zero, et pour celui-ci, un peu de soudure peut être nécessaire suivant le modèle que vous avez, donc ce n’est pas forcément le premier à essayer

Cette carte ajoute néanmoins pas mal de capteurs pour votre Raspberry Pi Zero :

  • Un accéléromètre (vitesse de déplacement) et un magnétomètre (champ magnétique)
  • Un détecteur de lumière et de couleur
  • Des capteurs de température et de pression

Il y a aussi 2 LEDs et un capteur analogique/digital
Une fois installé, une librairie Python sera utilisable pour le piloter

Je pense qu’il s’agit à peu près de l’alternative au Sense Hat si vous avez un Raspberry Pi Zero, mais dans les autres cas le Sense Hat reste plus simple à utiliser

Adafruit Capacitive Touch

J’aime bien celui-là, il est drôle
L’Adafruit Capacitive Touch ajoute 12 capteurs capacitifs pour vos projets Raspberry Pi

Et la meilleure façon de vous expliquer, est de vous montrer une démonstration en vidéo, je n’arriverais pas à faire plus clair :

N’oubliez pas de commander les pinces crocodiles si cela vous intéresse, elles sont vendues séparément
Ça doit faire un carton avec des enfants 🙂

HifiBerry DAC

J’ai déjà parlé de cette extension sur ce site
Le DAC+ de HifiBerry ajoute deux ports RCA à votre Raspberry Pi
Pour les audiophiles et les projets liés au son c’est très pratique d’avoir ces connecteurs et d’améliorer la qualité générale du son

DAC est une abréviation de « Digital to Analog Converter », et celui fourni une qualité audio de 92 kHz pour 24 bits
Il sera reconnu directement par le Raspberry Pi, et vous pourrez contrôler le volume avec le mixeur d’origine de votre système d’exploitation

Vous trouverez plus de détails sur AmazonOpens in a new tab.

PoE Hat

PoE est l’abréviation de « Power over Ethernet » et permet d’alimenter des équipements via le réseau, sans avoir besoin d’une alimentation dédiée

Ce PoE Hat est un produit créé récemment par la fondation Raspberry Pi
Le but est donc d’alimenter un Raspberry Pi sans utiliser de source de courant classique
Avec cette carte et un switch permettant l’utilisation du PoE (voici un exemple sur AmazonOpens in a new tab.), vous pourrez débrancher l’alimentation USB
C’est génial, car le seul câble nécessaire sera donc le câble Ethernet

Comme vous pouvez le voir, il n’y a pas de port RJ45 supplémentaire sur cette carte, cela va donc améliorer le port réseau existant, en récupérant l’électricité du réseau pour la réinjecter dans le Raspberry Pi
Ce HAT est disponible sur le site officiel de Raspberry PiOpens in a new tab.

TV Hat

Le TV Hat est également un produit de la fondation Raspberry Pi
Il vous permet de recevoir les chaînes TV via un connecteur DVB et de les regarder sur votre Raspberry Pi

L’installation est très simple, vous aurez juste besoin d’installer un paquet supplémentaire sur Raspbian :
sudo apt install tvheadend

Il est également possible de l’utiliser avec Kodi ou LibreElec pour l’inclure dans votre solution de media center
Je ne sais pas si ce genre de connecteur est toujours aussi utilisé qu’il y a quelques années, mais c’est en tout cas intéressant de savoir que c’est possible

Vous trouverez également cette carte sur le site de la fondation

Cluster Hat

Un cluster est un groupe d’ordinateur utilisé pour obtenir un ordinateur global plus puissant. Typiquement, vous pouvez relier 4 Raspberry Pi pour obtenir un équipement bien plus puissant
J’essayerai de rédiger un article sur ce site vous donnant plus de détail sur le sujet si cela vous intéresse

Le but de ce Hat en particulier est d’utiliser 4 Raspberry Pi Zero connectés sur un Raspberry Pi standard (3 ou 4 par exemple)
Comme vous le voyez sur l’image, les 4 Raspberry Pi Zero sont à la verticale sur le dos du dernier

Si cela vous intéresse, j’ai trouvé ce modèle sur le site Cluster HatOpens in a new tab., mais il en existe surement d’autres sur des sites plus connus en France

Uptime UPS

Nous avons eu plein de cartes d’extensions ajoutant des nouvelles fonctionnalités à votre Raspberry Pi
Celle-ci n’en ajoute pas vraiment, mais elle est géniale tout de même 🙂

Ce Hat rajoute des slots de piles sur le dos de votre Raspberry Pi, afin de l’alimenter en cas de coupure de courant
Cela vous évitera de perdre des données si vous hébergez des projets un peu critique ou à un endroit qui est sensible aux coupures

Vous le trouverez sur AmazonOpens in a new tab. si vous voulez tester, aucune soudure nécessaire, c’est également du plug & play

Robot Car Kit

Je vous ai gardé le meilleur pour la fin 🙂
Ce n’est pas vraiment un Hat, mais vu que le but de cet article est de vous montrer une étendue des possibilités, j’ai trouvé bon de l’inclure
Il s’agit d’un kit complet qui inclue une carte d’extension, donc j’ai le droit de le mettre dans cette liste 🙂

Ce « Robot Car Kit » est fourni avec tous les éléments vous permettant de construire une voiture robot facilement
Il existe plusieurs modèles, tous dispo sur AmazonOpens in a new tab., je vous laisserai choisir celui qui vous semble le plus intéressant en fonction de vos envies et de votre budget

Le robot présenté inclue une caméra à l’avant et est contrôlable depuis votre smartphone (via le Wi-Fi)
Cela semble vraiment sympa, mais ce n’est pas tout !
Il y a un module permettant le suivi de lignes au sol et d’autres captures vous permettant de développer votre propre voiture autonome
Et bien sur, libre à vous de rajouter d’autres module sur ce châssis si l’envie vous prend

Questions liées

Quelle est la différence entre un HAT et un pHAT ? Un HAT désigne un matériel pour les Raspberry Pi A ou B, car la taille correspond et qu’il respecte les consignes données par la fondation Raspberry Pi. Un pHat est généralement l’équivalent pour le Raspberry Pi Zero, qui est lui moins contraignant à produire

Comment utiliser les fonctionnalités ajoutées par ces cartes d’extension dans un script Python ? Je ne vais pas pouvoir vous aider pour tous les Hat existants. Vous trouverez en général les informations dans la documentation du produit. Généralement, une librairie supplémentaire correspond à cette carte devra être installé et utilisé dans votre script. Par exemple pour le Sense Hat, il faut installer le paquet sense-hat et l’utiliser dans un script avec la ligne :
from sense_hat import SenseHat

Conclusion

Nous y voilà, c’est la fin de ma liste de cartes d’extensions pour Raspberry Pi (ou Hats)
Il en existe bien d’autres sur le marché, et je ne pouvais pas tous vous les montrer, mais vous avez sans doute ici les meilleurs du moment

J’espère que cet article vous aura donné plein d’idées pour vos futurs projets 🙂

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Patrick Fromaget

Je suis l'auteur principal et le créateur de RaspberryTips. Mon but est de vous aider sur tous vos problèmes qui concernent Raspberry Pi en publiant des guides détaillés et des tutoriels rapides. Dans la vraie vie, je suis administrateur système (Linux principalement) avec une solide expérience dans le développement web.

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